Die Arbeiten wurden von Josephine Bukowiecki, Dr. Klaus Sieling und Prof. Dr. Henning Kage, Institut für
Pflanzenbau und
Pflanzenzüchtung der Universität Kiel, durchgeführt. Die teilflächenspezifische Anpassung der
N-Düngung erfolgte auf Grundlage von drohnenbasierten N-Aufnahmekarten.
Ausgangspunkt der Untersuchungen war ein bereits am Institut in Kiel erstellter Düngealgorithmus nach der sogenannten Biomasse-Methode für Winterraps, der eine Anpassung in Abhängigkeit von der Herbst-N-Aufnahme erlaubt: Zu Abzügen kommt es bei vorwinterlichen N-Aufnahmen von mehr als 50 Kilogramm/Hektar im Rapsbestand.
Die hierbei eingesparte N-Düngermenge kann dann auf suboptimal entwickelten Bereichen des gleichen Schlages eingesetzt werden. Insbesondere vor dem Hintergrund der neuen
Düngeverordnung und der Ausweisung roter Gebiete ist dies bei
Winterraps mit seinem hohen N-Bedarf von großem Interesse.
Eine für diesen Ansatz benötigte flächendeckende und hinreichend gut aufgelöste Kartierung der N-Aufnahme im Herbst können multispektrale Reflexionsmessungen liefern. Sensoren erfassen die vom Bestand reflektierte Strahlung bei verschiedenen Wellenlängen, die dann in sogenannten Vegetationsindizes zusammengefasst und mit der N-Aufnahme in Beziehung gesetzt werden.
Auf insgesamt sieben Schlägen von Praxisbetrieben in Schleswig-Holstein wurden in den Jahren 2019 und 2020 drohnenbasiert die Herbst-N-Aufnahme erfasst und darauf basierend Streifenversuche angelegt.
Zusätzlich wurde vergleichend die Qualität satellitenbasierter N-Aufnahmekarten betrachtet. Diese war als kritisch einzustufen im Hinblick auf deren Verfügbarkeit – Probleme durch hohe Wolkenbedeckung zu Vegetationsende – und auf die beobachtete starke Unterschätzung der teilflächenspezifischen N-Variation.
Weiterhin wurde im Vorhaben eine termin- und standortübergreifende Kalibration für die drohnenbasierte Erfassung der vorwinterlichen N-Aufnahme entwickelt und getestet, so dass die drohnenbasierte Steigerung der N-Effizienz durch eine teilflächenspezifische Düngung in der Praxis umsetzbar ist.
In den letzten Jahren haben sich die Methoden zum flächendeckenden Bestandesmonitoring mittels Drohne und Satellit sowie zur teilflächenspezifischen Bestandesführung rapide weiterentwickelt. Als Bindeglied fehlte jedoch bislang ein valider Ansatz, beide unter Praxisbedingungen zusammenzuführen, um so durch Fernerkundungsdaten zu einer Steigerung der N-Effizienz zu kommen. Die Erarbeitung eines solchen Ansatzes war daher Gegenstand des UFOP-Vorhabens.
